Excursie 17 & 18 september 2019: Zonthermische energie in Deense stadsverwarmingssystemen

Personen vor dem Gebäude der Heizzentrale von Gråsten Fjernvarme
De projectleden van de Taskforce Warmtetransitie voor het verwarmingscentrum van Gråsten Fjernvarme in het kader van het project WiEfm 2.

Het projectteam van de Taskforce Warmtetransitie bracht twee dagen door in Denemarken en bezocht ‘s werelds grootste thermische zonthermiecentrale, seizoensgebonden warmteopslagfaciliteiten en een fabriek voor de productie van zonnecollectoren. Verschillende vragen werden onderzocht, zoals “Hoe worden grote zonne-installaties in verwarmingsnetten geïntegreerd”, “Wat zijn belangrijke factoren voor de werking en optimalisatie van duurzame verwarmingsnetten?” en “Hoe kunnen de modellen in Denemarken succesvol worden ingevoerd in Duitsland en Nederland?

Dinsdag: Zonthermische systemen en de productie van zonnecollectoren

Het projectteam van de Taskforce Warmtetransitie vertrok dinsdag 17 september 2019 vroeg in de ochtend met de bus uit Hamburg voor een excursie naar Denemarken. Ongeveer 25 deelnemers uit Duitsland, Nederland, Oostenrijk, Zwitserland, Oostenrijk, Polen en Kosovo namen deel. Nadat we elkaar de avond ervoor in Hamburg tijdens het diner voor het eerst hadden leren kennen, gingen we op weg naar Gråsten naar “Gråsten Fjernvarme”.

Hier worden ongeveer 1.800 afnemers voorzien van 52.000 MWh warmte via een 100% klimaatneutraal verwarmingsnet. Dit vereist verschillende componenten die samenwerken in een goed gecoördineerd systeem. Het gaat om een groot zonthermisch systeem met een collectoroppervlakte van ongeveer 30.000 m², een buffertank met een capaciteit van 5.800 m³ en een ketel waarin stro wordt gestookt. De warmte voor het lokale warmtenet wordt hiermee geleverd. Daarnaast is er een absorptiewarmtepomp of -koeler, die wordt aangedreven door een houtpelletketel. De gevel van de centrale verwarmingsinstallatie is ook bedekt met PV-modules, die gedeeltelijk te zien zijn op bovenstaande foto.

Vervolgens bezochten we het stadsverwarmingssysteem van Gram, dat ook een buffertank en een groot oppervlak met bijna 45.000 m² aan zonnecollectoren biedt. Naast de bufferopslagtank, die bijna altijd in zonne-installaties wordt gebruikt en de warmte tijdelijk enkele dagen kan opslaan, beschikt het Gram-systeem ook over een seizoensgebonden ondergrondse opslagtank. Deze heeft een capaciteit van 122.000 m³ water en kan de warmte gedurende enkele maanden opslaan.

Na de inspectie van de zonthermiecentrales ter plaatse zijn we verder gegaan naar Skørping. Hier ligt de zonnecollectorenfabriek van Arcon-Sunmark, die door ons is bezocht. Het hele productieproces werd gedemonstreerd en uitgelegd. Er is een steeds grotere mate van automatisering door robots, waardoor steeds minder werkstappen door de medewerkers moeten worden uitgevoerd en het proces steeds efficiënter wordt.

Na deze dag vol interessante indrukken bood het diner de gelegenheid om van gedachten te wisselen en projecten van de verschillende deelnemers aan de excursie uit te wisselen. De ene bewogen dag eindigde en de volgende wordt met spanning afgewacht. We zijn naar de grootste zonthermiecentrale ter wereld in Silkeborg geweest.

Woensdag: Projectafdeling Arcon-Sunmark & warmtekrachtcentrale en ‘s werelds grootste zonne-energiecentrale in Silkeborg.

Woensdag begon met presentaties over de planning, uitvoering en werking van de grote zonnewarmte-installaties en de seizoensgebonden warmteopslaginstallaties. Ook de opslag van de warmte over een periode van meerdere maanden in zogenaamde aardbassins is een spannend onderwerp, dat onmisbaar is voor het slagen van de hitteopslag en dit werd vanochtend aan de deelnemers van de excursie uitgelegd.

Na dit theoretische gedeelte en het beantwoorden van vele vragen zijn we naar Silkeborg gereden. Daar hebben we eerst de warmtekrachtkoppelingcentrale bezocht voordat we naar het grootste zonthermieveld ter wereld gingen. De warmtekrachtcentrale combineert en verdeelt de warmte uit verschillende bronnen en genereert zelf elektriciteit en warmte uit gas in een gas- en stoomproces. Dit zal warmte leveren aan ongeveer 22.500 afnemers in Silkeborg, d.w.z. huishoudens, industriële bedrijven en andere instellingen. Silkeborg heeft ongeveer 45.000 inwoners. Zonthermische energie levert ongeveer 20% van de jaarlijkse warmtebehoefte. Om ervoor te zorgen dat de zonnecentrale altijd kan worden gebruikt, slaan vier grote, cilindrische warmteopslagtanks met een diameter van ongeveer 25 meter in totaal 64.000 m³ warm water op. Er wordt ook gebruik gemaakt van de afvalwarmte van een datacentrum en andere bronnen. De gas-warmtekrachtkoppelingscentrale werkt ongeveer 3.000 uur per jaar op volle belasting en wordt ongeveer 220 keer per jaar opgestart en stilgelegd, met een opstartproces dat slechts ongeveer 12 minuten in beslag neemt. Alleen al de verdeelleidingen van het stadsverwarmingsnet – ontworpen als dubbele buizen – zijn ongeveer 600 km lang. Daarnaast zijn er vele kilometers aansluitkabels. Afhankelijk van het seizoen wordt het netwerk bij 82 °C of 47 °C in de voorwaartse stroming en 47 °C of 12 °C in de retourstroming gebruikt. Dit betekent een hoge temperatuurspreiding van 35 °C.

Na een bezoek aan de energiecentrale hebben we het grootste zonthermieveld ter wereld en de bijbehorende twee verwarmingscentrales ter plaatse bezocht. Hier kunt u zonnecollectoren zien zover het oog reikt. In totaal zijn hier 12.436 collectoren met een totale oppervlakte van 156.700 m² gevestigd. Deze kunnen een maximaal vermogen van 110 MW leveren en daarmee 80.000 MWh aan warmte leveren.

We leren spannende details over de werking en controle van zo’n grote fabriek. Op de schermen van de besturingssoftware geven de verschillende bestralingswaarden aan waar de wolken zich over het veld bewegen en waar de zon schijnt. De zonnestraling is ook hoorbaar. De pompen die het waterglycolmengsel door het systeem laten circuleren worden aangestuurd door de bestralingssensoren, zodat u het zoemen kunt horen zodra de zon schijnt.

Na twee bewogen en zeer informatieve dagen gingen we terug naar Duitsland en Nederland.

Slider image

Gråsten Fjernvarme

Slider image

Strohlager

Slider image

Solarthermie-Anlage in Gram

Slider image

auf dem Erdbecken-Speicher in Gram

Slider image

Solarthermie-Anlage in Gram

Slider image

Solarthermie-Anlage in Gram

Böschung des Erdbecken-Speichers und Eingang zur Heizzentrale

Slider image

Solarthermie-Anlage in Gram

Gespräche in der Heizzentrale

Slider image

Solarthermie-Anlage in Gram

Bau des Erdbecken-Speichers

Slider image

Kollektor-Fertigung

Slider image

Kollektor-Fertigung

Slider image

Kollektor-Fertigung

Slider image

Heizkraftwerk in Silkeborg

links im Bild: die vier Wärmespeicher

Slider image

Heizkraftwerk in Silkeborg

Slider image

Heizkraftwerk in Silkeborg

Slider image

weltgrößte Solarthermie-Anlage Silkeborg

im Hintergrund ist das Heizkraftwerk zu sehen

Slider image

weltgrößte Solarthermie-Anlage Silkeborg

Slider image

Solarthermie-Anlage in Silkeborg

Projektteam vor der Solarthermieanlage in Silkeborg